随着电子、电气、通讯及信息产业的飞速发展,以集成电路(IC)和大规模集成电路为核心所组成的电子仪器和电子设备,在广泛地应用到现代社会的各个领域的同时,也给人们带来了一系列新的问题,主要表现在电磁波辐射带来的危害:如电磁波干扰、电磁波信息泄密及电磁环境污染的危害等,它己成为一个越来越严重且愈来愈被人们所关注的问题。 电磁干扰(EMI) 据不完全统计,全世界电子电气设备由于电磁干扰而发生故障,每年都造成数亿美元的经济损失。 电磁信息泄密 电磁信息泄密使企业科技和商业机密被竞争对手轻易获取,严重影响企业的生存和发展; 1.3 电磁环境污染 因电磁波辐射造成的电磁环境污染,对人体和生物体都会造成直接和间接的危害,人体长期处于电磁辐射环境中,将严重损害身心健康,影响正常生活秩序。 《世界各国EMI标准体系》 标准明确规定了电磁辐射的最大安全剂量,并将EMI源分为工商业用(A类)和家庭住宅区用(B类),后者更为严格。我国国家环保局1998年在全国开展大规模的电磁环境调查,并准备制定相应的国家标准。 电磁波屏蔽的技术手段 对电磁波辐射进行控制通常采取的技术对策比较有效的主要包括以下两个个方面:一是通过优化电路设计、配线分离,包括含接地线的线路板设计;二是屏蔽技术,包括外壳屏蔽、电缆屏蔽。窗口屏蔽等。
金属溅射 |
真空镀铝 |
电镀或化学镀
粘贴金属箔(或复合箔) |
选择屏蔽方法时,兼顾效果和成本,目前主要选用电磁波屏蔽涂料,电磁波屏蔽涂料的应用占有重要的地位。据统计美国各种屏蔽方法的应用情况如下:
屏蔽方法 1982年 1985年 1988年 涂覆导电导磁涂料 40% 60% 80% 金属溅射
49% 17% 14% 真空镀铝 4% 2% 2% 电镀或化学镀 - 7.5% 8% 导电塑料 - 0.5% 2% 粘贴金属箔
(或复合箔)7% 3% -
统计表明,在美国使用电磁屏蔽涂料方法占各种屏蔽方法的80%以上。显然电磁
屏蔽涂料是一种重要的电磁屏蔽材料,它具有以下特点:
可对电子电器设备的外壳进行电磁屏蔽,减少电磁波的辐射强度,从而减少电磁污染。同时也可提高设备的抗电磁干扰能力。特别是对以塑料为外壳的电子仪器。 |
可对房屋建筑进行电磁屏蔽,减少电磁辐射污染对人体的危害及对室内电子设备的干扰。
用涂料作屏蔽涂层,工艺简便,可喷涂。刮涂。刷涂等,无需特殊设备,成本相应较低,因而将得到了广泛的应用。
电磁屏蔽涂料技术国内外现状
国外先进发达国家,特别是美国。英国、日本等国己经形成生产各种类别和系列规格的屏蔽材料产业,八十年代未,美国生产屏蔽材料的公司己超过25家,年销售额以每年50%的增长率增长。在西方屏蔽材料的消耗量也是快速增加,特别是计算机等行业。
我国在电磁屏蔽材料领域较为落后,研究大于1GHz以上的微波隐身材料的单位较多,而开展频率在10KHz一1GHz范围的电磁波屏蔽材料的研究起步较晚,目前仅有少数研究单位进行研究,但研究的品种单一,电磁屏蔽性能低,未形成产品的系列化和产业化。目前国内使用的主要是国外进日产品,价格昂贵。
PB系列电磁波屏蔽涂料和XB吸收涂料的主要技术指标
华因科技有限公司科研人员致力于电磁波屏蔽涂料的研究与开发,对整体复合电磁波屏蔽涂料应用基础和层状复合电磁波屏蔽涂料的制备工艺与屏蔽规律性进行了一定的研究,己成功开发研制出PB151型和PB152型复合电磁波屏蔽涂料。
PB151型电磁波屏蔽涂料,经原电子工业部第四研究所(国家级电磁兼容检测中心)的检测,在10KHz一1GHz频段内,屏蔽效能SE>40dB;
PBI52型复合电磁波屏蔽涂料,经原电子工业部第四研究所(国家级电磁兼容检测中心)的检测,在10KHz一1GHz频段内,屏蔽效能SE>60dB。
PB系列涂料技术指标达到国外Tempest技术及我国“军用电磁屏蔽涂料通用规范”对电子设备的屏蔽要求,具有良好的抗电磁波辐射及屏蔽传导干扰的功能。PB系列屏蔽涂料主要技术性能指标
技术指标
PB151型
PB152型
涂层厚度
60--80μm
60--80μm
每kg涂覆面积
约8m2
约8 m2
屏蔽效能
SE≥40dB
SE≥60dB
附着力(划格法)
100/100 (0?级)
100/100 (0?级)
耐磨性(GB1768-79)
≤0.01g/cm
≤0.01g/cm
铅笔硬度GB6739-96
5H
5H
冲击强度GB1732-79
50kg,cm
50kg,cm
PB系列屏蔽涂料环境性能指标
项目
附着力
表面情况
屏蔽效能下降量
测试标准
低温试验
0
无龟裂、起泡和剥落等
<5%
GJB150.4-86
GJB2604-96
高温试验
0
无龟裂、起泡和剥落等
<5%
GJB150.3-86
温度冲击
0
无龟裂、起泡和剥落等
<5%
GJB360.7-87
湿热性
0
无龟裂、起泡和剥落等
<5%
GJB150.9-86
盐雾
0
无龟裂、起泡和剥落等
<5%
GJB360.2-87
XB系列电磁波吸收材料的主要技术指标
XB系列电磁波吸收材料主要是用于SCA (2--8GHz)波段、 XA (8--12GHz)波段, XKA(8--18GHz)波段、 BA (2--18GHz)波段的电磁波吸收,减少反射电磁波造成的危害,如:干扰设备正常工作及暴露目标等。该产品性能水平国内领先,达到国际水平。
该涂料喷、刷涂均可,室温或低温烘固,涂在各种塑料机箱(ABS、PPO、PS等)的表面,可对计算机、手机、电话机、电视、收音机等电子设备提高抗外界电磁干扰和降低自身电磁泄漏的水平。同时,该涂料具有优异的附着力,也适用施工在木材、混凝土墙面,用作电视、电台、移动通讯基站发射塔附近建筑物的室内屏蔽层,能有效降低外界电磁干扰。作为防止信息泄漏的有效手段,该涂料涂覆的机房达到屏蔽室技术要求。XB系列电磁波吸收涂料主要性能指标
型号
XB1
XB2
XB3
XB4
频率范围
2-8GHz(SCA波段)
8-12GHz(XA波段)
8-18GHz(XKA波段)
2-18GHz(BA波段)
性能
厚度mm
2
0.5
1
2
0.5
1
2
1
2
3
吸收率dB
<-8
<-5
<-10
<--15
<-4
<-8
<-12
<-4
<-10
<-12
工作温度
<-400C-------<-1500C
施工方法
喷涂(双组份)
使用对象
各种金属、工程塑料、木材及混凝土表面
本成果适用范围
广播电视发射台、移动通讯和BP机发射台、高频工业和医疗设备、屏蔽室、电视机和计算机等一切要求进行电磁屏蔽的电子设备和环境设施是电磁屏蔽涂料的应用范围。目前我国的民品电子电器,如电视。冰箱、VCD等都未达到国家电磁屏蔽的要求。随着国家电磁环境监测和治理力度的加大,电子设备电磁兼容要求的提高,出口电子产品必须满足国际电磁屏蔽要求随入关而更加严格,人们对电磁污染认识的不断提高和要求进行综合治理的迫切感增强,电磁屏蔽涂料作为一种高效、低廉、应用方便的技术手段具有广泛的应用前景。